光子是什么，光子对人体有何作用

你是否有过这样的疑问：为什么我们每天都能在阳光下自由活动，而不会被光子以光速击中而受伤呢？光子是什么？它们为什么能以光速飞行？它们对人体有没有影响？

光子是什么？

光子是一种基本粒子，也就是构成物质的最小单位之一。它们没有静止质量，也就是说，它们只能以光速运动，不能停下来。它们具有波粒二象性，也就是说，它们既可以表现为波动，也可以表现为粒子。

你可能会觉得很奇怪，光子既然是粒子，为什么没有质量呢？

这其实还没有一个确切的答案。有一种说法是，因为电磁场具有规范对称性，也就是说，在不同的参考系中观察电磁场时，可以通过一种数学变换来保持物理规律不变。而规范对称性要求电磁场激发出来的粒子必须没有静止质量。

光本质上就是一种电磁波，也就是由交变的电场和磁场组成的波动。

电磁波有很多种类，根据波长的不同，可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。我们平时所说的光，主要指的是可见光，也就是人眼能够感知到的那部分电磁波。

光子就是电磁波的量子化表现形式，也就是说，电磁波可以看作是由许多个光子组成的。每个光子都携带着一定的能量和动量，这取决于它们的频率或者波长。频率越高或者波长越短的光子，能量越大。

光子为什么能以光速飞行？

根据爱因斯坦的相对论，任何有质量的物体都不能达到光速，因为随着速度的增加，物体的质量会变大，需要更多的能量来加速。而当物体达到光速时，它的质量会变成无穷大，需要无穷大的能量来推动它。这显然是不可能的。

但是光子没有静止质量，也就是说，在任何参考系中，它们都以相同的速度运动——光速。这意味着它们不需要任何外力来加速或减速，它们只能以恒定的速度飞行。

为什么光子没有静止质量呢？

这其实还没有一个确切的答案。有一种说法是，因为电磁场具有规范对称性，也就是说，在不同的参考系中观察电磁场时，可以通过一种数学变换来保持物理规律不变。而规范对称性要求电磁场激发出来的粒子必须没有静止质量。

光子对人体有没有影响？

既然我们知道了光子是什么，并且它们以极快的速度撞击我们身体时会发生什么呢？我们是否应该担心被光子伤害呢？其实不用担心。因为大多数情况下，光子并不会直接对人体造成伤害。这主要取决于两个因素：光子的能量和数量。

我们要明白，并不是所有的光子都有相同的能量。前面提到过，电磁波有很多种类，并且每种类型对应着不同能量和影响力。一般来说，能量越高的电磁波越容易对人体造成伤害。

而红外线、可见光、微波和无线电波等属于低能电磁波或者非电离辐射。它们通常不会对人体造成直接伤害，只会在人体表面或者内部产生一些热效应。例如红外线可以使我们感觉到温暖；微波可以使食物加热；无线电波可以使手机接收信号等等。

并不是所有情况下我们都会接触到相同数量的光子。即使是同样类型和能量的电磁波，在不同情况下也会有不同强度或者剂量。

例如太阳每天都向地球发射大量紫外线辐射，在晴朗无云时比阴天时更强，在正午时比早晚时更强，在赤道地区比极地地区更强等等。所以我们在日常生活中要注意防晒措施，并且避开长时间暴露在阳光下。

在正常情况下，我们接触到低能非电离辐射时，并不会感觉到任何不适或者伤害；而在特殊情况下接触到高能电离辐射时，则要注意控制剂量和时间，并且采取相应防护措施。